摘要
长茎葡萄蕨藻（Caulerpalentillifera）是东南亚国家经常食用的一种藻类。多糖是长茎葡萄蕨藻中重要的活性物质之一，具有抗炎活性、抗氧化活性和免疫刺激活性等，但其是否具有抗结肠癌活性尚未可知。本文通过水提醇沉法、Sevag法和透析法提取分离纯化长茎葡萄蕨藻多糖（CLP）。以结肠癌细胞HT29、HCT116和LoVo为实验对象，在2D贴壁细胞和3D细胞团水平，通过细胞活力的变化和PI、Hoechst33342染色结果来评价CLP的抗结肠癌活性。以正常小鼠肝脏类器官为实验对象，通过其活力值变化对CLP进行安全性评价。同时基于3D细胞团水平，通过转录组学与代谢组学联合分析，探究CLP潜在的抗结肠癌作用机制。最后以人源肿瘤类器官（Patientderivedorganoids,PDO）为实验对象，在类器官水平通过其活力值的变化对CLP的抗结肠癌活性进行评价，对其应用于人类健康与营养方面的潜力进行评估，并为其开发辅助治疗食品提供研究基础。研究结果如下： （1）CLP的提取分离纯化及物理化学性质 通过提取分离纯化获得CLP。CLP的总糖含量经苯酚硫酸法测得为68.9%?2.3%，经考马斯亮蓝法未检测到蛋白质的存在。通过离子色谱仪测定CLP的单糖组成，分析得CLP主要由半乳糖（37.5%）、葡萄糖（24.9%）和甘露糖（21.6%）、木糖（7.6%）、半乳糖醛酸（4.6%）、葡萄糖醛酸（2.1%）、鼠李糖（0.8%）、阿拉伯糖（0.4%）和岩藻糖（0.2%）组成。 （2）CLP的抗结肠癌活性和安全性评价 以结肠癌细胞HT29、HCT116和LoVo为实验对象，发现CLP明显抑制结肠癌细胞的生长繁殖，在2D贴壁细胞水平中测得IC50值分别为1.954mg/mL、1.890mg/mL和1.890mg/mL；3D细胞团水平中以Matrigel基质胶为基础测得IC50值分别为4.978mg/mL、0.797mg/mL和10.240mg/mL，以?型胶原为基础测得IC50值分别为0.4018mg/mL、0.3438mg/mL和0.9749mg/mL。以正常小鼠肝脏类器官为实验对象，发现CLP在一定程度上抑制其生长，但影响较微弱，测得IC50值为416.3mg/mL。以PDO1633、1634和3060为实验对象，发现CLP明显抑制PDO的生长繁殖，测得IC50值为6.333mg/mL、7.158mg/mL和8.780mg/mL。但实验未发现CLP对常见抗肿瘤药物5-氟尿嘧啶具有增效作用。 （3）CLP抗结肠癌作用机制 基于3D细胞团水平研究CLP的抗结肠癌作用机制。通过转录组学和代谢组学分析CLP和空白对照处理组间HT29细胞基因和代谢物的变化，共筛选到9998个显著差异表达基因（上调5772个，下调4226个）和178个显著差异代谢物（上调41个，下调137个）。选择两个组学KEGG分析中共同富集的通路氨酰-tRNA生物合成（Aminoacyl-tRNAbiosynthesis）和精氨酸与脯氨酸代谢（Arginineandprolinemetabolism）进行联合分析，发现CLP显著下调基因表达，降低氨酰-tRNA合成酶表达水平和酶学活性，对结肠癌细胞HT29蛋白质合成过程中的遗传信息解码造成影响；抑制具有编校作用的氨酰-tRNA合成酶表达，滞缓结肠癌细胞生长；同时显著下调氨基酸水平，影响结肠癌细胞的生理功能。
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